KR101708810B1 - 축열식 연소 산화 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 일 실시 예는, 오염 물질을 포함하는 오염 기체를 1차로 연소시키는 전처리 소각부, 상기 전처리 소각부에서 배출된 상기 오염 기체가 유입되는 제 1 유로와 상기 제 1 유로에 열을 전달하는 제 2 유로를 가지며, 상기 제 2 유로에서 전달되는 열에 의해 상기 제 1 유로를 흐르는 상기 오염 기체를 가열하는 열 교환기, 상기 열 교환기에서 가열된 상기 오염 기체가 유입되는 축열 챔버, 상기 축열 챔버의 내부에 배치되어 열을 축적하는 축열 부재, 및 상기 축열 챔버에 유입된 상기 오염 기체를 연소시키는 제 1 버너를 포함하며, 상기 오염 기체를 상기 제 1 버너를 이용하여 2차로 연소시켜 상기 오염 물질이 제거된 클린 기체를 생성하는 축열식 소각부, 상기 축열식 소각부로부터 배출되어 상기 제 2 유로를 통과한 상기 클린 기체를 대기로 배출하는 연돌을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

축열식 연소 산화 장치{THE REGENERATIVE THERMAL OXIDIZER}
본 발명은 축열식 연소 산화 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 열 회수율을 개선시킨 축열식 연소 산화 장치에 관한 것이다.
축열식 연소 산화 장치는 오염 기체를 연소시켜 악취 등의 오염 물질을 제거한다. 종래 기술에 따르면, 오염 물질은 축열 부재를 포함하는 소각부에서 연소된다. 축열 부재는 다공성을 가지는 세라믹이다.
오염 기체는 악취 등의 오염 물질 외에 점착성 오염 물질도 포함할 수 있다. 오염 기체가 소각부에 유입되어 연소될 때, 점착성 오염 물질은 축열 부재에 점착될 수 있다. 특히, 점착성 오염 물질은 다공성 축열 부재의 미세한 홈에 끼여 고착된다. 축열 부재는 소각부의 내부에서 열 에너지를 보유하여 열 회수율을 향상시킨다. 그러나, 종래 기술에 따르면, 점착성 오염 물질이 축열 부재에 고착되어, 열 회수율이 감소되는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 축열식 연소 산화 장치는 전처리 소각부를 제공한다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 축열식 연소 산화 장치는 전처리 소각부에서 발생된 연소 찌꺼기를 제거하는 싸이클론을 제공한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 축열식 연소 산화 장치는, 오염 물질을 포함하는 오염 기체를 1차로 연소시키는 전처리 소각부, 상기 전처리 소각부에서 배출된 상기 오염 기체가 유입되는 제 1 유로와 상기 제 1 유로에 열을 전달하는 제 2 유로를 가지며, 상기 제 2 유로에서 전달되는 열에 의해 상기 제 1 유로를 흐르는 상기 오염 기체를 가열하는 열 교환기, 상기 열 교환기에서 가열된 상기 오염 기체가 유입되는 축열 챔버, 상기 축열 챔버의 내부에 배치되어 열을 축적하는 축열 부재, 및 상기 축열 챔버에 유입된 상기 오염 기체를 연소시키는 제 1 버너를 포함하며, 상기 오염 기체를 상기 제 1 버너를 이용하여 2차로 연소시켜 상기 오염 물질이 제거된 클린 기체를 생성하는 축열식 소각부, 상기 축열식 소각부로부터 배출되어 상기 제 2 유로를 통과한 상기 클린 기체를 대기로 배출하는 연돌을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 오염 기체에 포함된 오염 물질과 반응하는 흡착액을 이용하여 상기 오염 물질의 적어도 일부를 흡착하는 적어도 하나의 스크러버(SCRUBBER), 상기 스크러버의 배출구와 상기 전처리 소각부의 유입구의 사이에 배치되어 상기 스크러버로부터 유입되는 상기 오염 기체를 수용하는 버퍼 탱크, 및 상기 전처리 소각부의 배출구와 상기 제 1 유로의 유입구의 사이에 배치되며, 상기 전처리 소각부의 1차 연소에 의해 발생된 연소 찌꺼기를 제거하는 싸이클론을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전처리 소각부는, 상기 오염 기체를 수용하는 전처리 챔버, 상기 전처리 챔버의 내부에 배치되어 상기 전처리 소각부의 배출구에 연결되며, 제 1 내경을 가지는 원통 형상의 제 1 연소관, 상기 제 1 연소관에 적어도 일부 삽입되며, 제 1 내경 보다 작은 제 2 내경을 가지는 원통 형상의 제 2 연소관, 및 상기 제 1 연소관으로부터 이격되어 상기 제 2 연소관의 단부에 배치된 제 2 버너를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 축열식 소각부는, 동일 직선상에 배치되는 제 1 유입구와 제 2 유입구를 포함하는 한 쌍의 유입구, 상기 한 쌍의 유입구와 평면상 대칭되게 배치되는 제 1 배출구와 제 2 배출구를 포함하는 한 쌍의 배출구를 더 포함하며, 상기 축열식 연소 산화 장치는 상기 한 쌍의 유입구 및 상기 한 쌍의 배출구를 개방 또는 차단하는 제어부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 제 1 유입구와, 상기 한 쌍의 배출구 중 상기 제 1 유입구로부터 가장 멀리 이격된 제 2 배출구를 함께 개방 또는 차단하며, 상기 제어부는 상기 제 2 유입구와 상기 제 1 배출구를 상기 제 1 유입구 또는 상기 제 2 배출구와 반대로 차단 또는 개방하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 축열식 연소 산화 장치에 의하면, 축열식 소각부에 배치된 축열 부재에 고착될 수 있는 점착성 오염 물질은 전처리 소각부에서 1차로 연소되어 제거될 수 있다. 이에 의해, 축열 부재의 열 회수율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 제 1 연소관과 제 2 연소관은 오염 기체의 소용돌이로부터 제 2 버너의 불꽃을 보호할 수 있다. 또한, 제 2 연소관의 단부가 제 1 연소관에 삽입되어, 오염 기체의 유량이 실질적으로 일정하게 제 1 연소관에 유입될 수 있다. 또한, 제 2 버너의 불꽃이 제 1 연소관과 제 2 연소관의 내부에 위치되므로, 열의 방출을 줄여 열 회수율을 향상 시킬 수 있다.
또한, 싸이클론은 전처리 소각부에서 발생된 연소 찌꺼기를 제거할 수 있다. 따라서, 연소 찌꺼기가 축열식 소각부에 유입되어 발생될 수 있는 열 회수율 저하를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 축열식 연소 산화 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 축열식 연소 산화 장치를 도시한 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 전처리 소각부를 도시한 도면이다.
도 4는 도 2에 도시된 축열식 소각부를 도시한 도면이다.
도 5a 및 5b는 도 4에 도시된 축열식 소각부의 유입구와 배출구를 도시한 평면도이다.
도 6은 도 1에 도시된 축열식 연소 산화 장치의 다른 실시 예를 도시한 블록도이다.
도 7은 도 6에 도시된 축열식 연소 산화 장치를 도시한 도면이다.
도 8은 도 7에 도시된 싸이클론을 도시한 도면이다.
이하 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 축열식 연소 산화 장치(10)를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 축열식 연소 산화 장치(10)의 구성을 도시한 블록도이고, 도 2는 도 1에 도시된 축열식 연소 산화 장치(10)를 도시한 도면이며, 도 3은 도 2에 도시된 전처리 소각부(100)를 도시한 도면이다.
도 1 내지 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 축열식 연소 산화 장치(10)는 전처리 소각부(100), 전처리 소각부(100)에 연결된 열 교환기(200), 열 교환기(200)에 연결된 축열식 소각부(300), 및 연돌(800)을 포함할 수 있다.
전처리 소각부(100)는 오염 물질을 포함하는 오염 기체를 1차로 연소시킬 수 있다. 일 실시 예로, 전처리 소각부(100)는 유입구(111)와 배출구(113)를 가질 수 있다. 오염 기체는 유입구(111)로 유입되어 배출구(113)로 배출될 수 있다. 또한, 전처리 소각부(100)는 전처리 챔버(110), 제 1 연소관(130), 제 2 연소관(150), 및 제 2 버너(170)를 포함할 수 있다.
전처리 챔버(110)는 내부 공간을 가질 수 있다. 제 1 연소관(130) 및 제 2 연소관(150)은 전처리 챔버(110)의 내부에 배치될 수 있다. 제 1 연소관(130)은 전처리 챔버(110)의 상부를 관통할 수 있다. 즉, 제 1 연소관(130)은 전처리 챔버(110)의 상면에 수직하게 배치될 수 있다. 제 1 연소관(130)은 제 1 내경을 가질 수 있다. 제 2 연소관(150)은 제 1 연소관(130)에 직렬로 연결될 수 있다. 즉, 제 1 연소관(130)과 제 2 연소관(150)은 동일한 중심축을 갖게 배치될 수 있다.
특히, 제 2 연소관(150)의 단부는 제 1 연소관(130)에 적어도 일부 삽입될 수 있다. 제 2 연소관(150)은 제 1 내경 보다 작은 제 2 내경을 가질 수 있다. 따라서, 제 1 연소관(130)의 단부는 제 1 내경과 제 2 내경의 차이에 따라 방사상으로 제 2 연소관(150)의 단부로부터 이격될 수 있다. 전처리 소각부(100)의 유입구(111)는 전처리 소각부(100)의 하단에 인접하게 배치될 수 있다. 오염 기체는 전처리 소각부(100)의 유입구(111)를 통해 전처리 챔버(110)로 유입될 수 있다. 오염 기체는 제 1 및 제 2 연소관(130, 150)의 외주면을 따라 회전될 수 있다. 즉, 제 1 및 제 2 연소관(130, 150)을 중심으로 오염 기체의 소용돌이가 발생될 수 있다.
제 2 버너(170)는 제 2 연소관(150)의 단부에 배치될 수 있다. 제 2 버너(170)는 제 2 연소관(150)의 단부에서 불꽃을 일으킬 수 있다. 여기서, 연료 공급부(13)는 제 2 버너(170)에 연료를 공급할 수 있다. 또한, 버너 송풍기(900)는 제 2 버너(170)에 산소를 공급할 수 있다. 제 2 버너(170)에 의한 불꽃은 제 2 연소관(150)의 하단에서 상단을 향한다.
소용돌이 치는 오염 기체는 점차 제 1 연소관(130)과 제 2 연소관(150)의 사이의 이격 공간을 통해 제 1 연소관(130)으로 유입될 수 있다. 제 1 연소관(130)에 유입된 오염 기체의 적어도 일부는 제 2 버너(170)에 의해 연소될 수 있다. 이때, 오염 기체에 포함된 오염 물질이 연소될 수 있다. 여기서, 오염 물질은 휘발성 유기 화합물(VOC), 악취 물질 및 점착성 물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 오염 물질이 연소되면, 연소 찌꺼기가 발생될 수 있다.
제 1 연소관(130)과 제 2 연소관(150)은 오염 기체의 소용돌이로부터 제 2 버너(170)의 불꽃을 보호할 수 있다. 또한, 제 2 연소관(150)의 단부가 제 1 연소관(130)에 삽입되어, 오염 기체의 유량이 실질적으로 일정하게 제 1 연소관(130)에 유입될 수 있다. 또한, 제 2 버너(170)의 불꽃이 제 1 연소관(130)과 제 2 연소관(150)의 내부에 위치되므로, 열의 방출을 줄여 열 회수율을 향상 시킬 수 있다.
열 교환기(200)는 전처리 소각부(100)의 배출구(113)에 연결될 수 있다. 열 교환기(200)는 제 1 유로(210)와 제 2 유로(230)를 포함할 수 있다. 제 1 유로(210)의 유입구(211)는 전처리 소각부(100)의 배출구(113)와 연결될 수 있다. 따라서, 전처리 소각부(100)의 배출구(113)에서 배출된 오염 기체는 제 1 유로(210)로 유입될 수 있다.
제 1 유로(210)와 제 2 유로(230)는 열 교환이 가능하게 인접하게 배치될 수 있다. 후술하는 축열식 소각부(300)에서 배출된 클린 기체는 제 2 유로(230)를 거쳐 후술하는 연돌(800)로 유입될 수 있다. 제 2 유로(230)를 흐르는 클린 기체의 열이 제 1 유로(210)를 흐르는 오염 기체로 전달될 수 있다. 따라서, 열 교환기(200)는 오염 기체를 가열하여 축열식 소각부(300)에서 연소를 용이하게 할 수 있다. 즉, 열 교환기(200)는 축열식 소각부(300)로 유입되는 오염 기체를 가열 하여 열 회수율을 향상시킬 수 있다.
도 4는 도 2에 도시된 축열식 소각부(300)를 도시한 도면이다.
도 2 및 4를 참조하면, 축열식 소각부(300)는 열 교환기(200)에 연결될 수 있다. 구체적으로, 축열식 소각부(300)의 유입구(370)는 열 교환기(200)의 제 1 유로(210)와 연결될 수 있다. 즉, 전처리 소각부(100)에서 배치된 오염 기체는 제 1 유로(210)를 거쳐 축열식 소각부(300)의 유입구(370)로 유입될 수 있다. 축열식 소각부(300)는 열 교환기(200)에서 유입되는 오염 기체에 포함된 오염 물질을 연소시켜 산화시킬 수 있다. 축열식 소각부(300)는 축열 챔버(310), 축열 부재(330), 제 1 버너(350)를 포함할 수 있다.
축열 챔버(310)는 내부 공간을 가질 수 있다. 축열 부재(330)는 축열 챔버(310)의 내부에 배치될 수 있다. 또한, 축열 챔버(310)의 내부에서 오염 기체를 연소시키는 제 1 버너(350)가 축열 챔버(310)의 일측에 배치될 수 있다. 축열 부재(310)는 다공성 세락믹(ceramic) 부재를 포함할 수 있다. 예컨대, 축열 부재(310)는 직육면체의 벽돌 형상을 가질 수 있다.
일 실시 예로, 다수의 축열 부재(310)는 축열 챔버(310)의 내부면을 따라 띠 형상을 갖게 부착될 수 있다. 여기서, 축열 부재(310)는 축열 챔버(310)의 하부에 띠 형상으로 내부면에 부착될 수 있다. 또한, 축열 부재(310)는 축열 챔버(310)의 하부와 상부의 사이에 배치되며, 띠 형상으로 내부면에 부착될 수 있다. 즉, 2개의 띠 형상의 축열 부재(310)가 축열 채버(310)의 내부면에 부착될 수 있다.
축열 챔버(310)의 하부에 배치된 축열 부재(330)는 축열 챔버(310)의 하부에 배치된 한 쌍의 유입구(370)와 한 쌍의 배출구(390)로 인한 열 손실에 대응하여 열 에너지를 보유할 수 있다. 또한, 축열 챔버(310)의 하부에 배치된 축열 부재(330)로부터 상부로 이격된 축열 부재(330)는 제 1 버너(350)에서 공급되는 열 에너지를 보유할 수 있다. 즉, 축열 부재(330)는 축열식 소각부(300)의 열 회수율을 개선시킬 수 있다. 한편, 버너 송풍기(900)는 제 1 버너(350)에 연소를 위한 산소를 공급할 수 있다.
도 5a 및 5b는 도 4에 도시된 축열식 소각부(300)의 유입구(370)와 배출구(390)를 도시한 평면도이다.
도 1, 2, 4, 5a 및 5b를 참조하면, 축열식 소각부(300)는 한 쌍의 유입구(370)와 한 쌍의 배출구(390)를 가질 수 있다. 한 쌍의 유입구(370)와 한 쌍의 배출구(390)는 축열 챔버(310)의 하부에 배치될 수 있다. 예컨대, 한 쌍의 유입구(370)는 직육면체 형상의 축열 챔버(310)의 일면에 배치될 수 있다. 한 쌍의 배출구(390)는 한 쌍의 유입구(370)와 마주보게 축열 챔버(310)의 타면에 배치될 수 있다.
일 실시 예로, 한 쌍의 유입구(370)는 제 1 유입구(371)와 제 2 유입구(373)를 포함할 수 있다. 제 1 유입구(371)와 제 2 유입구(373)는 동일 직선 상에 배치될 수 있다. 또한, 한 쌍의 배출구(390)는 제 1 배출구(391)와 제 2 배출구(393)를 포함할 수 있다. 제 1 배출구(391)와 제 2 배출구(393)는 동일 직선 상에 배치될 수 있다. 여기서, 제 1 유입구(371)와 제 1 배출구(391)는 동일 직선 상에 배치될 수 있다. 또한, 제 2 유입구(373)와 제 2 배출구(393)는 동일 직선 상에 배치될 수 있다. 각각의 유입구(370)와 배출구(390)에는 개폐 밸브(375, 395)가 배치될 수 있다. 개폐 밸브(375, 395)는 유입구(370) 및 배출구(390)를 차단 또는 개방할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 축열식 연소 산화 장치(10)는 유입구(370)와 배출구(393)를 차단 또는 개방하는 제어부(700)를 더 포함할 수 있다. 제어부(700)는 개폐 밸브(375, 395)를 구동하여 유입구(370) 및 배출구(390)를 차단 또는 개방할 수 있다. 제어부(700)는 한 쌍의 유입구(370) 중 어느 하나를 개방하고, 다른 하나를 차단할 수 있다. 또한, 제어부(700)는 한 쌍의 배출구(390) 중 어느 하나를 개방하고, 다른 하나를 차단할 수 있다.
도 5a를 참조하면, 제어부(700)는 개폐 밸브(375)를 이용하여 제 1 유입구(371)를 개방하고, 제 2 유입구(373)를 차단할 수 있다. 또한, 제어부(700)는 제 1 배출구(391)를 차단하고, 제 2 배출구(393)를 개방할 수 있다. 따라서, 열 교환기(200)의 제 1 유로(210)를 통해 오염 기체는 축열 챔버(310)의 내부로 유입되어 연소될 수 있다. 오염 기체에 포함된 오염 물질은 축열 챔버(310)에서 연소된다. 즉, 축열식 소각부(300)를 통해 오염 물질이 연소되고, 클린 기체가 생성될 수 있다. 클린 기체는 제 2 배출구(393)를 통해 열 교환기(200)의 제 2 유로(230)로 유입될 수 있다. 도 5b를 참조하면, 제어부(700)는 개폐 밸브(393)를 이용하여 제 2 유입구(373)와 제 1 배출구(391)를 개방하고, 제 1 유입구(371)와 제 2 배출구(393)를 차단할 수 있다.
즉, 제어부(700)는 제 1 유입구(371)와, 한 쌍의 배출구(390) 중 제 1 유입구로(371)부터 가장 멀리 이격된 제 2 배출구(393)를 함께 개방 또는 차단할 수 있다. 또한, 제어부(700)는 제 2 유입구(373)와 제 1 배출구(391)를 제 1 유입구(371) 또는 제 2 배출구(393)와 반대로 차단 또는 개방할 수 있다. 이에 의해, 오염 기체는 축열 챔버(310)의 내부에서 충분히 연소될 수 있다. 또한, 제어부(700)는 한 쌍의 유입구(370)와 한 쌍의 배출구(390)를 교대로 운영하므로, 축열식 소각부(300)의 내구성을 증대시킬 수 있다.
축열식 소각부(300)의 배출구(390)에서 배출된 클린 기체는 열 교환기(200)의 제 2 유로(230)로 유입된다. 클린 기체는 제 2 유로(230)를 통해 연돌(800)로 유입될 수 있다. 연돌(800)은 원통 형상을 가질 수 있다. 클린 기체는 연돌(800)의 하부로 유입될 수 있다. 클린 기체는 연돌(800)의 하부에서 상부를 향하여 상승하여 대기로 배출될 수 있다.
도 6은 도 1에 도시된 축열식 연소 산화 장치(10)의 다른 실시 예를 도시한 블록도이고, 도 7은 도 6에 도시된 축열식 연소 산화 장치(10)를 도시한 도면이고, 도 8은 도 7에 도시된 싸이클론(600)을 도시한 도면이다.
도 3, 및 도 6 내지 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 축열식 연소 산화 장치(10)는 스크러버(400), 버퍼 탱크(500) 및 싸이 클론(600)을 더 포함할 수 있다. 스크러버(400)는 다수 개로 배치될 수 있다. 다수의 스크러버(400)는 버퍼 탱크(500)로 연결될 수 있다. 버퍼 탱크(500)는 전술한 전처리 소각부(100)의 유입구(111)에 연결될 수 있다.
스크러버(400)는 오염 기체에 포함된 오염 물질의 적어도 일부를 흡수액을 이용하여 흡착할 수 있다. 즉, 스크러버(400)는 휘발성 유기 화합물, 퓸(fume), 미스트(mist) 등의 오염 물질을 습식으로 처리하는 장치이다. 스크러버(400)는 오염 기체와 흡수액의 접촉 면적을 증대시키는 충전물(미도시)을 가질 수 있다. 흡수액은 충전물에 뿌려진다. 따라서, 오염 기체가 충전물을 거치면서 흡수액에 의해 흡착될 수 있다.
버퍼 탱크(500)는 스크러버(400)로부터 유입된 오염 기체를 수용할 수 있다. 오염 기체는 버퍼 탱크(500)에 수용된 후, 전처리 소각부(100)로 유입될 수 있다. 다수의 스크러버(400)각각은 상이한 유량과 압력으로 오염 기체를 배출할 수 있다. 버퍼 탱크(500)는 다수의 스크러버(400)로부터 유입되는 오염 기체를 수용하기 때문에, 일정한 유량과 압력으로 오염 기체를 전처리 소각부(100)로 공급할 수 있다.
도 8을 참조하면, 싸이클론(600)은 전처리 소각부(100)의 배출구(113)와 열 교환기(200)의 제 1 유로(210)의 유입구(211)의 사이에 배치될 수 있다. 싸이클론(600)은 전처리 소각부(100)에서 오염 물질의 1차 연소로 생성된 연소 찌꺼기(610)를 제거할 수 있다. 일 실시 예로, 싸이클론(600)은 유입구(651)를 가지는 유입관(650), 배출구(631)를 가지는 배출관(630), 상부 케이스(670), 및 하부 케이스(690)를 포함할 수 있다.
상부 케이스(670)는 원통 형상을 가질 수 있다. 상부 케이스(670)의 하단은 개구되고, 상단은 차폐될 수 있다. 유입관(650)은 상부 케이스(670)의 외주면에 배치될 수 있다. 배출관(630)은 원통 형상을 가질 수 있다. 배출관(630)은 상부 케이스(670)의 상단 면을 관통할 수 있다. 즉, 배출관(630)의 일단은 상부 케이스(670)의 외측에 배치되고, 타단은 상부 케이스(670)의 내측에 배치될 수 있다.
유입관(650)과 배출관(630)은 실질적으로 수직하게 배치될 수 있다. 구체적으로, 배출관(630)과 상부 케이스(670)는 동일한 중심축을 가질 수 있다. 유입관(650)의 중심축은 배출관(630)의 중심축과 실질적으로 수직하게 배치될 수 있다. 따라서, 유입관(650)을 통해 유입되는 오염 기체는 배출관(630)을 중심으로 회전할 수 있다. 즉, 오염 기체는 상부 케이스(670)의 내부에서 소용돌이를 일으킬 수 있다.
하부 케이스(690)는 상부 케이스(670)의 하부에 연결될 수 있다. 하부 케이스(690)는 콘 형상을 가질 수 있다. 소용돌이를 일으키는 오염 기체는 1차 연소로 연소 찌꺼기를 포함할 수 있다. 연소 찌꺼기는 배출관(630)을 따라 회전하면서, 원심력과 중력에 의해 상부 케이스(670)와 하부 케이스(690)의 내주면을 따라 하강할 수 있다. 오염 기체는 배출관(630)의 하부를 통해 싸이클론(600)의 배출구(631)를 통해 배출될 수 있다. 즉, 싸이클론(600)은 오염 기체에 포함된 연소 찌꺼기를 축열식 소각부(300)로 유입되는 것을 차단할 수 있다.
도 6 및 7을 참조하여 오염 기체의 흐름을 설명한다. 오염 기체 또는 클린 기체의 유동 경로는 참조번호 11을 가진다. 또한, 클린 기체의 비상 배출 경로는 참조번호 12를 가진다.
스크러버(400)에 의해 적어도 일부의 오염 물질이 제거된 오염 기체는 버퍼 탱크(500)로 유입될 수 있다. 오염 기체는 버퍼 탱크(500)에 수용될 수 있다. 오염 기체는 버퍼 탱크(500)를 통해 일정한 압력 또는 유량으로 전처리 소각부(100)로 유입될 수 있다. 전처리 소각부(100)는 오염 기체에 포함된 오염 물질의 적어도 일부를 1차로 연소시킬 수 있다. 여기서, 1차로 연소되는 오염 물질은 점착성 물질을 포함할 수 있다. 따라서, 축열식 소각부(300)로 점착성 오염 물질이 유입되는 것을 방지할 수 있다.
오염 기체는 전처리 소각부(100)의 배출구(113)를 통해 싸이클론(600)으로 유입될 수 있다. 오염 기체는 1차 연소로 연소 찌꺼기를 포함할 수 있다. 싸이클론(600)은 연소 찌꺼기를 제거할 수 있다. 연소 찌꺼기가 제거된 오염 기체는 싸이클론(600)의 배출관(630)을 통해 열 교환기(200)의 제 1 유로(210)로 유입될 수 있다. 오염 기체는 제 2 유로(230)를 흐르는 클린 기체로부터 열을 전달받아 가열될 수 있다. 이에 의해, 열 회수율이 증가될 수 있다.
열 교환기(200)를 거친 오염 기체는 축열식 소각부(300)로 유입될 수 있다. 축열식 소각부(300)는 오염 기체를 2치로 연소시켜 오염 물질을 제거할 수 있다. 여기서, 열 에너지의 방출을 억제하는 축열 부재(330)와 열 교환기(200)는 열 회수율을 향상시킬 수 있다. 한편, 오염 물질은 휘발성 유기 화합물, 악취 물질 등을 포함할 수 있다. 축열식 소각부(300)는 2차 연소로 오염 물질이 제거된 클린 기체를 생성할 수 있다.
축열식 소각부(300)에서 배출된 클린 기체는 열 교환기(200)의 제 2 유로(230)를 통해 연돌(800)로 유입될 수 있다. 클린 기체는 연돌(800)을 통해 대기로 배출될 수 있다. 한편, 축열식 소각부의 상부에 비상 배출구(397)를 통해 연돌(800)로 유입될 수 있다. 비상 배출구(397)는 비상 시 개방하여 축열 챔버(310) 내부의 오염 기체 또는 클린 기체를 연돌(800)로 배출할 수 있다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
10 : 축열식 연소 산화 장치
100 : 전처리 소각부
200 : 열 교환기
300 : 축열식 소각부
400 : 스크러버
500 : 버퍼 탱크
600 : 싸이클론
700 : 제어부
800 : 연돌

Claims (4)

  1. 오염 물질을 포함하는 오염 기체를 1차로 연소시키는 전처리 소각부;
    상기 전처리 소각부에서 배출된 상기 오염 기체가 유입되는 제 1 유로와 상기 제 1 유로에 열을 전달하는 제 2 유로를 가지며, 상기 제 2 유로에서 전달되는 열에 의해 상기 제 1 유로를 흐르는 상기 오염 기체를 가열하는 열 교환기;
    상기 열 교환기에서 가열된 상기 오염 기체가 유입되는 축열 챔버, 상기 축열 챔버의 내부에 배치되어 열을 축적하는 축열 부재, 및 상기 축열 챔버에 유입된 상기 오염 기체를 연소시키는 제 1 버너를 포함하며, 상기 오염 기체를 상기 제 1 버너를 이용하여 2차로 연소시켜 상기 오염 물질이 제거된 클린 기체를 생성하는 축열식 소각부;
    상기 축열식 소각부로부터 배출되어 상기 제 2 유로를 통과한 상기 클린 기체를 대기로 배출하는 연돌을 포함하며,
    상기 전처리 소각부는,
    상기 오염 기체를 수용하는 전처리 챔버;
    상기 전처리 챔버의 내부에 배치되어 상기 전처리 소각부의 배출구에 연결되며, 제 1 내경을 가지는 원통 형상의 제 1 연소관;
    상기 제 1 연소관에 적어도 일부 삽입되며, 제 1 내경 보다 작은 제 2 내경을 가지는 원통 형상의 제 2 연소관; 및
    상기 제 1 연소관으로부터 이격되어 상기 제 2 연소관의 단부에 배치된 제 2 버너를 포함하는 축열식 연소 산화 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 오염 기체에 포함된 오염 물질과 반응하는 흡착액을 이용하여 상기 오염 물질의 적어도 일부를 흡착하는 적어도 하나의 스크러버(SCRUBBER);
    상기 스크러버의 배출구와 상기 전처리 소각부의 유입구의 사이에 배치되어 상기 스크러버로부터 유입되는 상기 오염 기체를 수용하는 버퍼 탱크; 및
    상기 전처리 소각부의 배출구와 상기 제 1 유로의 유입구의 사이에 배치되며, 상기 전처리 소각부의 1차 연소에 의해 발생된 연소 찌꺼기를 제거하는 싸이클론을 더 포함하는 축열식 연소 산화 장치.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 축열식 소각부는,
    동일 직선상에 배치되는 제 1 유입구와 제 2 유입구를 포함하는 한 쌍의 유입구;
    상기 한 쌍의 유입구와 평면상 대칭되게 배치되는 제 1 배출구와 제 2 배출구를 포함하는 한 쌍의 배출구를 더 포함하며,
    상기 축열식 연소 산화 장치는 상기 한 쌍의 유입구 및 상기 한 쌍의 배출구를 개방 또는 차단하는 제어부를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 제 1 유입구와, 상기 한 쌍의 배출구 중 상기 제 1 유입구로부터 가장 멀리 이격된 제 2 배출구를 함께 개방 또는 차단하며,
    상기 제어부는 상기 제 2 유입구와 상기 제 1 배출구를 상기 제 1 유입구 또는 상기 제 2 배출구와 반대로 차단 또는 개방하는 축열식 연소 산화 장치.
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